JPS60190642A - 電子制御デイ−ゼルエンジンの着火時期フイ−ドバツク制御方法 - Google Patents

電子制御デイ−ゼルエンジンの着火時期フイ−ドバツク制御方法

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JPS60190642A
JPS60190642A JP59045949A JP4594984A JPS60190642A JP S60190642 A JPS60190642 A JP S60190642A JP 59045949 A JP59045949 A JP 59045949A JP 4594984 A JP4594984 A JP 4594984A JP S60190642 A JPS60190642 A JP S60190642A
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JP
Japan
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ignition timing
timing
fuel injection
diesel engine
measured
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Pending
Application number
JP59045949A
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English (en)
Inventor
Shinji Ikeda
愼治 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPS60190642A publication Critical patent/JPS60190642A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/32Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/345Controlling injection timing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、電子制御ディーゼルエンジンの着火時期フィ
ードバック制御方法に係り、特に、着火センサを備えた
自動車用の電子制御ディーゼルエンジンに用いるのに好
適な、エンジン燃焼状態から検出される実測着火時期が
、エンジン運転状態に応じてめられる要求着火時期と一
致するように、燃料噴射時期をフィードバック制tIl
スるようにした電子制皿ディーゼルエンジンの着火時期
フィードバック制御方法の改良に関する。
【従来技術】
ディーゼルエンジン、特に自動車用ディーゼルエンジン
の排気ガス浄化性能等を最適化するための燃料噴射時期
制御に際して、出願人は、既に特開昭58−19293
5において、燃焼室に火炎センサ等の着火センサを設置
し、該着火センサによる燃焼室内の着火時期(シリンダ
内の圧力が燃焼により急激に立上る時期)の検出結果を
フィードバックすることにより、実測着火時期が、アク
セル開度とエンジン回転数等により定まる要求着火時期
となるように燃料噴射時期をフィードバック制御するこ
とを提案している。 このような着火センサの出力に基づく燃料噴射時期のフ
ィードバック制御によれば、燃料噴射時期を適確にフィ
ードバック制御できるものであるが、電子制御コニツ1
〜へのノイズや、異常燃焼による異常着火時期、及び、
実測着火時期のばらつきが多いため、実測着火時期をそ
のまま使用して、この舶に、基づいて燃料噴射時期をフ
ィードバック制fil すると、燃ijl噴用時期が異
常値となったり、ばらつきが大きくなり、排気ガス浄化
性能、燃費性能、騒音、出力性能等に悪影響を与えるこ
とがあった。 [封閉の目的1 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、ノイズや異常燃焼により実測着火時期が大きくば
らついた場合でも、燃料噴射時期の変動を小さくするこ
とができ、従って、排気ガス浄化性能、燃費性能、騒音
、出力性能等の悪化を防止することができる電子制御デ
ィーゼルエンジンの着火時期フィードバック制御方法を
提供することを目的とする。 ■発明の構成] 本発明は、エンジン燃焼状態から検出される実測着火時
期が、エンジン運転状態に応じてめられる要求着火時期
と一致するように、燃料噴射時期をフィードバック制御
するようにした電子制御ディーゼルエンジンの着火時期
フィードバック制(組方法において、第1図にその要旨
を示す如く、今回の実測着火時期を、前回以前の実測着
火時期又は要求着火時期によってなまし処理する手順と
、なまし処理後の平均着火時期が要求着火時期と一致す
るように、燃料噴射時期をフィードバック制御する手順
と、を含むことにより、前記目的を達成したものである
。 又、本発明の実rIA!!Il様は、前記今回の実測着
火時期と要求着火時期の差が設定値以上である時は、今
回の実測着火時期に基づ(フィードバック制御を行わな
いようにし′C1実測着火時期の極端な異常値による誤
った燃料噴射時期フィードバック制御が行われないよう
にしたものである。 【発明の作用] 本発明においては、今回の実測着火時期を、そのまま燃
料噴射時期のフィードバック制御に用いることなく、前
回以前の実測着火時期又は要求着火時期によってなまし
処理して、なまし処理後の平均@火時期に基づい゛C1
燃料噴射時期をフィードバック制御Oするようにしたの
で、ノイズや異常燃焼により実測着火時期が大きくばら
ついた場合でも、燃料噴射時期の変動が小さく抑えられ
る。 【実施例] 以下図面を参照して、本発明に係る着火時期フィードバ
ック制御方法が採用された、着火センサを備えた自動車
用の電子制御ディーゼルエンジンの実施例を詳細に説明
する。 本実施例は、第2図に示す如く、 ディーゼルエンジン10の出力軸の回転と連動して回転
される駆動軸14、該駆動軸14に固着された、燃料を
圧送づるためのフィードポンプ16(第2図は90’展
開した状態を示1)、、塩11供給圧を調整するための
燃圧調整弁18、前記駆動軸14に固着されたギヤ20
の回転変位から前記駆動軸14が所定のクランク角度だ
け回転づるのに要した時間を測定してディーゼルエンジ
ン10の回転数Neを検出するための、例えば電磁ピッ
クアップからなる回転数センサ22、フェイスカム23
と共働してポンププランジA740を駆動するためのロ
ーラリング24、該ローラリング24の回動位置を制御
するためのタイマピストン26(第2図は90’展開し
た状態を示す〉、該タイマピストン26の位置を制御す
ることによって燃料噴射時期を制御するためのタイミン
グ$す陣弁28、ポンププランジャ40からの燃料逃し
時期を制御するためのスピルリング32、該スピルリン
グ32の位置を制御することによって燃料噴剣量を制御
するためのスピルアクチュエータ34、該スピルアクチ
ュエータ34のプランジャ34Aの変位がらスピルリン
グ32の位置を検出するための、例えば可変インダクタ
ンスセンサからなるスピル位置センサ36、エンジン停
止時に燃料をカットするための燃料カットソレノイド(
以下FCVと称する)38及び燃料の逆流や後だれを防
止づるためのデリバリバルブ42を有する燃料噴用ポン
プ12と、 該燃料噴射ポンプ12のデリバリバルブ42から吐出さ
れる燃料を、ディーゼルエンジン10の燃焼室10A内
に噴射するためのインジェクションノズル44と、 吸気管46を介して吸入される吸入空気の温度を検出す
るだめの吸気温センサ50と、ディーゼルエンジン10
のシリンダブロック10Bに配設された、エンジン冷却
水温を検出するための水温センサ51ど、 ディーゼルエンジン1oの回転角が所定値、例えば上死
点TDCになったことを検出するための上死点センサ5
2と、 運転者が操作するアクセルペダル53の踏み込み角噴(
以下アクセル開度と称する)を検出するためのアクセル
センサ54と、 エンジン燃焼室10A内の燃焼光を受光するための着火
セン勺56と、 前記アクセルセン4J54出力から検出されるアクセル
間度へ〇CI1.前記回転数センサ22出力から検出さ
れるエンジン回転vlNe等により要求噴射時期及び要
求噴射量をめ、前記燃料噴射ポンプ12から、要求噴射
時期に要求噴射量の燃料が噴射されるように、前記タイ
ミング制御片28、スピルアクチュエータ34等を制御
する電子制御ユニツ1へ(以下E CUと称する)58
と、から構成されている。 前記着火センサ56は、第3図及び第4図に詳細に示ケ
如く、ディーゼルエンジン10のシリンタヘツ]・IO
Cに挿入固定される、例えばグロープラグケースと共用
されたケース56A1該ケース56Aの中央部に挿入さ
れた、燃焼光を伝送するだめの、例えば石英ガラス製の
光導体56B、及び、該光導体56Bによって伝送され
てきた光を検出して電気信号に変換するための、例えば
シリコンフォトダイオードからなる受光素子56Cと、
から構成されている。 前記E CU 58は、第5図に詳細に示す如く、各種
演韓処理を行うための中央処理ユニット(以T CP 
Uと称する)58△と、制御プログラムや各種データ等
を記憶するためのリードオンリーメモリ(以下ROMと
称する)58Bと、CPU 58Δにおける演紳データ
等を一詩的に記憶するためのランダムアクセスメモリ(
以下RA Mと称する)58Cど、クロック発生回路5
80と、バッファ58Eを介しC人力される前記スピル
位置セン+J36出力、バッファ58Fを介して入力さ
れる前記吸気温t=ン()50出力、バッファ58Gを
frシて入力される前記水温はフサ51出力、バッファ
58]」を介して入力される前記アクセルセンサ54出
力等を順次取り込むためのマルチプレクサ(以下MPX
と称する)58にと、該MPX58に出力のアナログ信
号をデジタル信号に変換するためのアナログ−デジタル
変換器(以下A7・′D変換器と称する)58Lと、該
A /−D変換器58し出力をCPU58Aに取り込む
ための入出力ポート(以下I10ボートと称する)58
Mと、前記着火センサ56出力を波形整形して前記CP
IJ58Aに直接取り込むための波形整形回路58Nと
、前記回転数センサ22出力を波形整形してCPU58
Aに直接取り込むための波形整形回路58Pと、前記上
死点センサ52出力を波形整形して前記CPU58Aに
直接取り込むための波形整形回路58Qと、前記CPU
58Aにおける演篩結果に応じて前記タイ′ミング制御
弁28を駆動するための駆動回路58Rと、デジタル−
アナログ変換器(以下D/A変換器と称する)58Sに
よりアナログ信号に変換された前記CP Ll 58△
出力と前記スピル位置センサ36出力のスピル位置信号
との偏差に応じて、前記スピルアクチュエータ34を駆
動するためのサーボアンプ58T及び駆動回路58Uと
、前記各構成機器間を接続してデータや命令の転送を行
うためのコモンバス58Vと、から構成されている。 以下実施例の作用を説明する。 本実施例における着火時期フィードバック制御は、第6
図に示すような流れ図に従って実行される。 即ち、まずステップ11oで、タイミング制御弁28の
駆動タイミングを取る時間、例えば50ミリ秒が経過し
ているか否かを判定する。判定結果が正である場合には
、ステップ112に進み、前記回転数センサ22出力か
らめられるエンジン回転数Neと前記アクセルセンサ5
4出力のアクセル開度から検出されるエンジン負荷L 
oadを読み込む。次いてステップ114に進み、例え
ば前記ROM58Bに予め記憶されている二次元マツプ
を用いて、エンジン回転数Neとエンジン負荷L oa
dに応じた要求着火時期Tflreをめる。 次いでステップ116に進み、例えば前記着火センサ5
6出力の波形整形信号の立ち上がりから、実測着火時期
7’flreを検出する。 次いでステップ118に進み、要求着火時期Tflre
と実測着火時期T′″fireの差の絶灼値が、設定値
、例えば5” OA未満であるか否かを判定する。判定
結果が正である場合、即ち、実測着火時期王” ire
が極端な異常値ではなく、該実測着火時期T−fire
に基づくフィードバック制御を行っても差し支えないと
判断される時には、ステップ120に進み、例えば次式
に示す如く、前回の実測着火時期T−ftrel −+
により今回の実測着火時期T’ flrelをなまし処
理することによって、平均着火時期MT=fireをめ
る。 MT−flre= <m T−flrei −+ +−
11T−firel )、、、’ (n+ 十n )・
・・(1)ここで、m、nは、それぞれ重みづけを行う
ための係数であり、例えば、m =n =iとづること
ができる。 次いでステップ122に進み、次式により、要求着火時
期Tflreと平均着火時期MT’ fireの差△7
r+reをめる。 ΔT fire= T fire −M T ’ fl
re−(2)次いでステップ124に進み、タイミング
制御弁28の駆動D uty信号の比例項D(ρ)と積
分項D(1)を、次式に示す如く、差ΔTireの関数
としてめる。 D(p)=r(ΔT 「1re) −(3)D(i)−
o(ΔT ire> ・(4)次いでステップ126に
進み、次式に示す如(、比例項D(p)と積分項の積算
値ΣD(1)の和としてD’、+tV制御信号をめる。 DutV =D (+1 ’)+ΣD(+>−(5)ス
テップ126終了後、あるいは、前出ステップ118の
判定結果が否であり、誤動作による極端な異常値である
と判断される場合には、ステップ128に進み、今回又
ハ前回(7) D u t V i’J Ill (i
ii ’rに応じた出力をタイミング制御弁28に与え
て、タイマピストン26を駆動し、燃料噴射時期を制御
する。 ステップ128終了後、あるいは、前出ステップ110
の判定結果が否である場合には、このルーチンを抜ける
。 本実施例において、例えば、実測着火時期がT’ fl
ret 、7’ flre2 、T’ fire3.−
r’ flre4と変化した場合に、対応する平均@大
時期MT−flreは、それぞれ、(T’ fire+
 +T’ fire2)・2、(T’ fire2 +
 T’ fire3 ) 、/ 2、(T’「1re3
+T’ fire4 ) 、/”2 (m =fl =
 1 (7)場合)と変化するので、異常値にょるばら
っぎの影響が軽減され、燃料噴射時期の変動が小さくな
る。 本実塵例においては、今回の実測着火時期T′ireと
要求着火時期7rireの差が、設定値1ス上である時
は、今回の実測着火時期T″fireに基づくフィード
バック制御を行わないようにしたので、極端な異常値に
よる誤ったフィードバック制御が行われることがない。 なお、例えば平均着火時期MT’ ftreをめるに際
して、前回の実測着火時期T’ flrel −1だ1
tでなく、それ以前の実測着火時期T’ rlre+ 
−2・・・をも配慮することによって、前出ステップ1
18による極端な異常値の除去手順を省略することも可
能である。 又、本実施例においては、平均着火時期MT’r白゛e
を、前回の実測着火時期T’ flrel −1と今回
の実測着火時期へT’ firelを重みづけ平均する
ことによってめるようにしているので、メモリ言回が少
なくてすみ、しかも、実測着火時期の実際の変化に迅速
に追従できる。なお、平均着火時期MT’ fireを
める方法はこれに限定されず、例えば、前回以前の実測
着火時期も考慮したり、あるいは、今回又は前回以前の
要求着火時期を考慮して平均着火時期をめるようにする
ことも可能である。 [発明の効果1 以上説明したように、本発明によれば、ノイズや異常燃
焼により実測着火時期が大きくばらついた時にも、燃料
噴射時期の変動が小さく抑えられる。従って、排気ガス
浄化性能、燃費性能、騒音、出力性能の悪化が防止でき
るという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る電子制御ディーゼルエンジンの
着火時期フィードバック制御方法の要旨を示す流れ図、
第2図は、本発明が採用された、自動車用の電子制御デ
ィーげルエンジンの実施例の構成を示す、一部ブロック
線図を含む断面図、第3図は、前記実施例で用いられて
いる着火センサの構成を示す拡大断面図、第4図は、同
じく着火センサのエンジンへの取付は状態を示す拡大断
面図、第5図は、前記実施例で用いられている電子制御
ユニツ1〜の構成を示すブロック線図、第6図は、同じ
く、着火時期をフィードバック制御するためのルーチン
の要旨を示す流れ図である。 10・・・ディーゼルエンジン、 12・・・燃料噴制ポンプ、 26・・・タイマピスト
ン、28・・・タイミング制御弁、 40・・・ポンププランジャ、 44・・・インジェクションノズル、 53・・・アクセルペダル、 54・・・アクセルセン
サ、56・・・着火センサ、 58・・・電子制御ユニツ1〜(、E CLl >、T
rlre・・・要求着火時期、 T’Nre・・・実測着火時期、 MT’ fire・・・平均着火時期。 代理人 高 矢 論 (ほか1名) 第1図 策6M 第3図 第4図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エンジン燃焼状態から検出される実測着火時期が
    、エンジン運転状態に応じてめられる要求着火rfpI
    Jと一致するJ:うに、燃料噴射時期をフィー1〜バツ
    ク制tillるようにした電子制御ディーゼルエンジン
    の着火時期フィードバック刺部方法に、1ブい−C1 今回の実測着火時期を、前回以前の実測着火時期又は要
    求着火時期によってなまし処理する手順と、 なまし処理後の平均着火時期が要求着火時期と一一数す
    るように、燃料噴射時期をフィードバック制御する手順
    と。 を含むことを特1〕る電子制御ディーゼルエンジンの着
    火時期フィー1−バック制御方法。
  2. (2)前記今回の実測着火時期と要求着火時期の差が設
    定111以上である時は、今回の実測着火時期に基づく
    フィードバック制卸を行わないJ:うにした特許請求の
    範囲第1項記載の電子制御ディーぜルエンジンの着火時
    期フィードバック問罪方法。
JP59045949A 1984-03-09 1984-03-09 電子制御デイ−ゼルエンジンの着火時期フイ−ドバツク制御方法 Pending JPS60190642A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010112312A (ja) * 2008-11-07 2010-05-20 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の燃料噴射制御装置

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